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多量子比特纠缠态制备的腔量子电动力学方案的中期报告
本文将介绍一个多量子比特纠缠态制备的腔量子电动力学方案。该方案的主要目标是通过驱动的超导腔与多个相邻的超导量子比特之间的相互作用来实现多量子比特的纠缠态制备。本方案通过对超导腔和量子比特的电路调控，可以精确控制能量的传递和转移，达到量子比特之间的纠缠。该方案将被用于开发量子计算机及量子通信的相关技术，具有重要的理论和实践价值。
我们的中期报告的研究主要涉及到以下几个方面：
1.系统建模和理论分析。我们使用了固体物理学中的量子场论方法，对包含超导腔和量子比特的量子电路系统建立了量子哈密顿量。在此基础上进行了基态和激发态的计算和分析，以便更好地研究量子态制备和调控。
2.实验设计和硬件制备。我们设计并制备了超导腔和量子比特的样品，并在实验中进行了测试。我们使用高频电子学技术和微纳加工技术，制备出具有高质量因子和长寿命的三维超导腔和微小的量子比特。
3.制备多量子比特的纠缠态。我们使用实验室内制造的三维超导腔作为处理器，以及相邻的多个量子比特作为存储器。通过精确调谐腔和量子比特之间的相互作用，我们成功地实现了多量子比特之间的纠缠，并且实现了多量子比特之间的相互干扰和调控。
我们未来的研究工作将包括：
1.优化量子态制备和调控技术。我们将进一步优化超导腔和量子比特之间的相互作用，以实现更有效的量子态制备和调控。
2.实现量子计算和量子通信的应用。我们将通过在多量子比特系统中实现简单的量子算法和量子通信的协议，证明本方案可以用于实现量子计算和量子通信的相关技术。
3.深入理解量子态的相互作用。我们将进一步研究量子态之间的相互作用，特别是在多比特系统中的互作用，以便更深入地理解量子物理学的本质。